Менеджеры миссий программы Mars Exploration Rover объявили на этой неделе, что марсоход Spirit, вероятно, никогда больше не будет путешествовать по Марсу. Однако, поскольку марсоход практически неподвижен и застрял в песчаной ловушке, она в настоящее время находится в очень уязвимой и потенциально «смертельной» ситуации, когда зима приближается к южному полушарию Марса. Направление солнечных панелей ровера к солнцу имеет решающее значение для выживания ровера, и у команды ровера есть всего несколько движений, чтобы сделать это. А зимы на Марсе длинные и суровые. «Температуры будут холоднее, чем то, что испытывал Spirit раньше», - сказал Джон Каллас, менеджер проекта для миссии MER. «Это гораздо более сложная и опасная ситуация для Spirit, и мы движемся к режиму, когда транспортное средство станет холоднее, чем когда-либо».
С чем сталкивается Дух и каковы ее шансы?
«Дух будет испытывать снижение уровня мощности, и мы, вероятно, увидим, что уровни энергии упадут ниже 160 ватт-часов», - сказал Каллас, уровень энергии, который должен поддерживать ровер, чтобы он мог ежедневно общаться с Землей. «Если мы не сможем поддерживать этот уровень, это приведет к отключению из-за низкого энергопотребления, когда ровер выключается или переключается в спящий режим, принимая необходимые меры для сохранения максимально возможного количества энергии. Все выключено, кроме главных часов, и все фотоны, попавшие на солнечные батареи, идут на зарядку батарей ».
При этой неисправности с низким энергопотреблением таймер время от времени пробуждает ровер, чтобы проверить уровень заряда батареи, и, если энергии достаточно, Дух проснется достаточно, чтобы увидеть, насколько заряжены батареи и попытаться связаться с Землей. «Дух будет похож на спящего белого медведя, возможно, в течение нескольких месяцев, может быть, порядка 6 месяцев, когда ровер будет в этом состоянии», - сказал Каллас. «Это не будет похоже на посадочный аппарат« Феникс », где он отключается практически полностью. Ровер по-прежнему будет электрически активным, но не достаточно мощным, чтобы бодрствовать каждый день ».
Каллас предсказал, что здесь, на Земле, будет время марта-апреля, когда у них кончится способность общаться с ровером, потому что не хватит мощности.
Обычно ровер остается достаточно теплым, просто будучи включенным и бегая, как зимой, когда вы прогреваете машину, чтобы согреть ее. Но так как ровер будет глубоко спать, температура на ровере будет падать.
Каллас и его команда обеспокоены тем, что температура на ровере станет очень низкой. Исходя из прошлых зим, они ожидают около -40 - -50 С на Марсе в зимние глубины. Электроника на ровере может выдерживать -40 градусов Цельсия при работе и -50 градусов, когда ровер находится в режиме ожидания. Но, по словам Калласа, эти стандарты предназначены для совершенно нового нестандартного ровера, и ни один шестилетний ровер с электроникой не прошел через множество различных температурных циклов.
По иронии судьбы, фумаролы или вентиляционные отверстия, которые, вероятно, создали очень богатую с научной точки зрения область «Трои», где сидит Дух, сделали бы ее «горячей точкой» на Марсе. Но, конечно, фумаролы больше не активны.
У роверов есть три 1-ваттных радиоизотопных нагревателя (RHU), которые представляют собой крошечные тепловые нагреватели, используемые для поддержания двигателей и батарей в тепле на ровере, поэтому важные внутренние элементы Spirit не будут такими холодными, как снаружи.
Но питание от солнечных батарей очень важно для поддержания активности компьютера и другой электроники, и сейчас положение солнечных панелей совсем не оптимально.
«Наша основная миссия - направить солнечные панели на солнце, чтобы улучшить ее шансы», - сказал водитель вездехода Эшли Страуп. «В идеале солнечные панели должны быть направлены к солнцу, чтобы максимизировать энергию, которую получает ровер. Если мы сможем получить достаточно энергии, чтобы поддерживать тепло ровера, это сократит время, в течение которого Дух может находиться в состоянии малой мощности ».
В следующих поездках команда будет пытаться поднять левое заднее колесо ровера, двигаясь назад и улучшая его северный наклон. Дух сидит в небольшом кратере с ободом позади нее, поэтому, когда он движется назад, он медленно поднимается по ободу, наклоняя ровер. «Во время последней поездки мы увидели улучшение наклона на 1-2 градуса», - сказал Струп во вторник. «Таким образом, мы собираемся сделать как можно больше улучшений, продолжая двигаться назад. Мы также можем попытаться повернуть ровер на месте, чтобы рулон не был направлен на юг так сильно, как сейчас ».
Каждый градус наклона к северу дает 5 ватт-часов улучшения. Одним из преимуществ является то, что солнечные панели в настоящее время довольно свободно от накопления пыли.
Когда ровер будет пытаться просыпаться каждый день, на Марсе будет около полудня по местному времени, когда электроника нагреется из-за солнечного света.
Но есть вероятность, что команда может не слышать от ровера в течение нескольких месяцев.
«Мы должны быть готовы пройти через такой период», - сказал Каллас. «Мы можем не слышать от ровера, и это будет расстраивать и бросать вызов команде, но мы должны быть дисциплинированны в этом, и, надеюсь, когда власть возобновится, мы сможем возобновить общение весной».
И, в худшем случае, когда очень длинный период времени, когда они не слышат от ровера, как долго команда будет пытаться общаться с Духом?
«Это очень сложная проблема», - сказал Каллас журналу «Space» во вторник на пресс-конференции. «Ровер фактически будет испытывать два уровня защиты от неисправностей. Марсоход предпринимает действия, основанные на слухах с Земли, и если мы слишком долго не разговариваем с ним, он отключает таймер. Мы держим только около 6 недель таблиц связи на ровере, так что, скорее всего, закончатся. Все эти вещи делают сложным усилием восстановления для ровера. Трудно сказать, как долго мы будем пытаться, потому что нам придется попробовать много вещей, прежде чем исчерпать список того, что мы можем сделать ».
Каллы не хотели давать шансов, если Дух переживет зиму. «Лучший шанс Духа на выживание - это когда мы сможем поддерживать с ней контакт», - сказал он. «Пока мы можем поддерживать связь с ровером, мы можем следить за неприятностями и консультировать ее о том, как лучше распределить ее ограниченные ресурсы».
MER PI Стив Сквайрс сказал, что отсутствие ровера - это «острый момент» для команды. «Мы создали вездеходы, чтобы передвигаться, поэтому мы переключили наше внимание на другой класс деятельности. Это изменение, к которому мы должны адаптироваться. Но это гораздо лучший способ, чем внезапное завершение миссии, что помешало бы заниматься наукой, к которой мы стремимся ». (Узнайте больше о науке, которую Дух может сделать в нашей предыдущей статье)
«У нас есть надежда, что Дух переживет эту холодную темную зиму, которую Дух ждет впереди», - сказал Сквайрс.
